Evolusi di Laut: Eksperimen Jangka Panjang Menunjukkan Fitoplankton dapat Beradaptasi pada Keasaman Laut
Suka dengan artikel ini?
Jelajahi artikel-artikel FaktaIlmiah yang berdasarkan apa yang dibaca dan ditonton teman-teman.Terbitkan aktivitas Anda sendiri dan dapatkan kendali penuh. Login
Senin, 16 April 2012 - Karbon dioksida dari bahan bakar fosil berdampak serius pada iklim global namun juga berdampak mengganggu di samudera, dikenal sebagai masalah CO2. Ketika CO2 melarut di air laut ia membentuk asam karbonik dan menghasilkan penurunan pH, samudera menjadi lebih asam. Kekayaan eksperimen jangka pendek menunjukkan kalau organisme berkapur dipengaruhi oleh pengasaman samudera.
Para ilmuan dari Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel (GEOMAR) sekarang pertama kalinya menunjukkan potensi ganggang bersel satu Emiliania huxleyi untuk beradaptasi pada kondisi pH yang berubah dan karenanya setidaknya sebagian memitigasi dampak negatif pengasaman samudera. Hasil ini dimunculkan oleh ahli biologi Kai Lohbeck, Prof. Ulf Riebesell dan Prof. Thorsten Reusch dan diterbitkan dalam edisi terbaru Nature Geoscience.
Strain eksperimental Emiliania huxleyi di isolasi dari perairan pesisir Norwegia dan dibiakkan dalam laboratorium dalam kondisi CO2 samudera masa depan terproyeksi. Setelah sekitar setahun, yang berarti 500 generasi spesies yang bereproduksi cepat ini, biologiwan mendeteksi adaptasi pada CO2 tinggi – populasi yang teradaptasi tumbuh dan mengapur lebih baik secara signifikan daripada populasi kontrol yang tidak teradaptasi ketika diuji dalam kondisi keasaman samudera.
“Dari perspektif biogeokimia temuan yang paling menarik adalah mungkin restorasi sebagian tingkat pengapuran” catat ilmuan GEOMAR Prof. Ulf Riebesell. Emiliania huxleyi menutupi permukaan selnya dengan sisik kalsit kecil yang ditemukan mengurangi berat dalam konsentrasi CO2 yang meningkat. “Ini apa yang kami duga dari literature. Namun kami terkesan menemukan pengapuran dapat pulih hanya dalam 500 generasi,” kata ahli biologi Kai Lohbeck.
Mekanisme evolusi yang diajukan oleh para ilmuan GEOMAR adalah seleksi genotipe berbeda dan penumpukan mutasi menguntungkan baru. Adaptasi demikian belum ditunjukkan sebelumnya dalam spesies fitoplankton kunci. “Dengan studi ini, kami telah menunjukkan pertama kalinya kalau proses evolusi memiliki potensi terjadi pada skala waktu yang relevan dengan perubahan iklim dan karenanya memitigasi dampak negatif pengasaman samudera yang sedang berlangsung” kata biologiwan evolusi Thorsten Reusch dan menambahkan “temuan ini menekankan kebutuhan mempertimbangkan proses evolusi dalam studi penilaian masa depan pada konsekuensi biologis dari perubahan iklim”.
Walaupun telah ada penemuan ini, para ilmuan GEOMAR belum memikirkan tentang tanda jelas pengasaman samudera. Potensi evolusi adaptif mungkin besar dalam spesies yang berkembangbiak cepat dengan ukuran populasi besar seperti Emiliania huxleyi. “Ini salah satu alas an mengapa kami memilih spesies ini untuk studi kami” kata ahli biologi. Spesies berumur panjang dan khususnya yang hanya memiliki beberapa keturunan per generasi umumnya memiliki potensi adaptif yang jauh lebih rendah pada skala waktu yang relevan dengan perubahan iklim. “Sejarah bumi memberikan kisah meyakinkan tentang keterbatasan adaptasi evolusi,” jelas Prof. Ulf Riebesell, “perubahan lingkungan sebanding dengan apa yang terjadi sekarang di samudera sering kali menghasilkan kepunahan massal, walaupun perubahan tersebut 10-100 kali lebih lambat dari yang kita amati sekarang.”
Pertanyaan terbuka lainnya adalah seberapa luas perubahan evolusioner teramati dalam kondisi laboratorium ini dapat ditunjukkan di samudera dimana faktor lingkungan dan interaksi ekologi ikut serta. Karenanya, para ilmuan GEOMAR telah mempersiapkan eksperimen lanjutan. Dalam kerangka proyek BIOACID (Biological Impacts of Ocean ACIDification), didanai oleh Kementrian Pendidikan dan Penelitian Jerman (BMBF), para ilmuan berencana memakai Mesokosmos Lepas Pantai Kiel untuk menyelidiki potensi adaptif Emiliania huxleyi dalam kondisi alamiah.
Sumber berita:
GEOMAR | Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel,
Referensi jurnal:
Kai T. Lohbeck, Ulf Riebesell, Thorsten B. H. Reusch. Adaptive evolution of a key phytoplankton species to ocean acidification. Nature Geoscience, 2012; DOI: 10.1038/NGEO1441
- Urutan Genom Coelacanth Menginformasikan Evolusi Vertebrata Darat
- Misi Kepler NASA: Tiga Planet Berukuran Super-Bumi Ditemukan Dalam Zona Layak Huni
- Teknik Ultra-cepat Menyingkap Prinsip-prinsip Perancangan dalam Biologi Kuantum
- Studi Telur Mengungkap Eratnya Hubungan Evolusi Antara Burung dan Dinosaurus
- Ilmuwan Membentuk Sel-sel Saraf Baru – Langsung di Dalam Otak
- Ilmuwan Temukan Kemungkinan untuk Menciptakan Bahan Bakar dari Karbon Dioksida di Atmosfer
- Metascreen Ultra-tipis: Setahap Mewujudkan Mantel Tembus Pandang ala Harry Potter
- Kehadiran Manusia di Kepulauan Pasifik Sebabkan Kepunahan Massal Burung
- Kehidupan Ditemukan Dalam Ekosistem Terluas di Bumi, Jauh di Kedalaman Kerak Samudera
- Ilmuwan Menghidupkan Kembali Embrio Katak yang Telah Punah